#pragma once

#include <vector>
#include <pthread.h>
#include <semaphore.h>

// 321原则，生产者和消费者之间需要保持同步，生产者之间和消费者之间需要保持互斥
// 这里用信号量来保证同步，同时信号量还能作为条件判断
// 使用循环队列作为场所
// 需要保证生产者不无限生产，消费者不无限消费
// 在这里我们要做到生产和消费同时进行，

// 消费者消费的是数据资源，生产者消费的是空间资源；在一开始，空间资源为maxcap，数据资源为0；
// 因为要支持多生产者和多消费者，因此生产者之间和消费者之间需要互斥，要用两把锁

static const int _Max_cap = 6;

template<typename T>
class ringqueue
{
private:
    void P(sem_t& s)
    {
        sem_wait(&s);
    }

    void V(sem_t& s)
    {
        sem_post(&s);
    }
public:
    ringqueue(int maxcap = _Max_cap)
        :_ring_queue(maxcap),_maxcap(maxcap),_c_step(0),_p_step(0)
    {
        pthread_mutex_init(&_c_mutex, nullptr);
        pthread_mutex_init(&_p_mutex, nullptr);
        sem_init(&_space_sem, 0, maxcap);
        sem_init(&_data_sem, 0, 0);
    }

    // 数据入队列，消耗空间资源，增加数据资源，生产者步伐向后走
    void Push(const T& in)
    {
        P(_space_sem);
        pthread_mutex_lock(&_p_mutex);

        _ring_queue[_p_step++] = in;
        _p_step %= _maxcap;

        pthread_mutex_unlock(&_p_mutex);
        V(_data_sem);
    }

    // 数据出队列，空间资源增加，数据资源减少，消费者步伐向后走
    void Pop(T* out)
    {
        P(_data_sem);
        pthread_mutex_lock(&_c_mutex);

        *out = _ring_queue[_c_step++];
        _c_step %= _maxcap;

        pthread_mutex_unlock(&_c_mutex);
        V(_space_sem);
    }

    ~ringqueue()
    {
        pthread_mutex_destroy(&_c_mutex);
        pthread_mutex_destroy(&_p_mutex);
        sem_destroy(&_data_sem);
        sem_destroy(&_space_sem);
    }

private:
    std::vector<T> _ring_queue;
    int _maxcap;

    int _c_step;
    int _p_step;

    pthread_mutex_t _c_mutex;
    pthread_mutex_t _p_mutex;

    sem_t _data_sem;
    sem_t _space_sem;
}; 